關(guān)于“重復(fù)性”概念的理解

JJF1001—1998中對“重復(fù)性”的定義為：“在相同測量條件下，對同一被測量進(jìn)行連續(xù)多次重復(fù)測量所得結(jié)果之間的一致性。”我個人認(rèn)為不是很確切，嚴(yán)格地說應(yīng)該是“在相同測量條件下，對同一量值的被測量進(jìn)行連續(xù)多次重復(fù)測量所得結(jié)果之間的一致性。”舉例來說：“鋼棒直徑”是一個被測量，如果說“在相同的測量條件下，在短時間內(nèi)用同一把卡尺對同一鋼棒的直徑進(jìn)行連續(xù)多次重復(fù)測量所得結(jié)果之間的一致性就是這把卡尺的重復(fù)性。”這句話乍看起來似乎沒什么問題，但仔細(xì)推敲卻能發(fā)現(xiàn)問題。鋼棒的直徑可以在不同的部位、不同的方向測量。在不同部位和方向測量結(jié)果的不一致，除了卡尺的重復(fù)性，還包含了鋼棒直徑的不均勻性。要考核卡尺的重復(fù)性只能在相同部位、相同方向進(jìn)行測量，以將鋼棒直徑的不均勻性的影響降到最低。

在工作中我只能盡量做到在同一個部位，不知這樣對否

老兄言之有理。
       但是這里面有一個“被測量”和“被測物”的區(qū)別問題，二者不能互換。如果“重復(fù)性”的定義為：在相同測量條件下，對同一“被測物”進(jìn)行連續(xù)多次重復(fù)測量所得結(jié)果之間的一致性。老兄所說的就是完全正確的。因為鋼棒的直徑可以在不同的部位、不同的方向測量。可是，這實際上已經(jīng)把被測量直徑悄悄的換成被測物鋼棒的概念了。但是JJF1001對“重復(fù)性”的定義卻是：在相同測量條件下，對同一被測量進(jìn)行連續(xù)多次重復(fù)測量所得結(jié)果之間的一致性。
      JJF1001給“被測量”的定義是：
       作為測量對象的特定量。
       例：給定的水樣品在20℃時的蒸汽壓力。
       從定義給出的例子可以看出“特定量”的含義。不能簡單地說被測量是水樣品的蒸汽壓力，而應(yīng)該說水樣品在20℃時的蒸汽壓力。同樣，你的例子也不能簡單地說，被測量是鋼棒的直徑，而應(yīng)該說被測量是鋼棒某某截面某某方向的直徑。這實際上表明重復(fù)性定義中提到的“被測量”就是指你說的那個“同一量值的被測量”。
       所以JJF1001對重復(fù)性給出的定義是充分的、必要的、完善的，正確的。

JJF1001中對“被測量”的定義中的例子，您的理解是對的。但實際工作中有許多的被測量是無法實現(xiàn)重復(fù)測量的，例如：硬度這一參數(shù)，如果只是說“在重復(fù)性條件下對標(biāo)稱值為20.5HRC的標(biāo)準(zhǔn)洛氏硬度塊進(jìn)行連續(xù)多次重復(fù)測量。”實際上是做不到對同一量值進(jìn)行測量的。規(guī)范中的例子往往是一些有固定量值，且可實現(xiàn)重復(fù)測量的量。而對于像硬度這樣無法在相同部位進(jìn)行重復(fù)試驗的參量，又如何對測試儀器進(jìn)行重復(fù)性考核呢？

破壞性試驗不能做重復(fù)性。

關(guān)鍵這句話“鋼棒的直徑可以在不同的部位、不同的方向測量。在不同部位和方向測量結(jié)果的不一致，除了卡尺的重復(fù)性，還包含了鋼棒直徑的不均勻性。要考核卡尺的重復(fù)性只能在相同部位、相同方向進(jìn)行測量，以將鋼棒直徑的不均勻性的影響降到最低。”才能對概念的理解

硬度測量儀器的重復(fù)性考核問題，應(yīng)該使用標(biāo)準(zhǔn)硬度塊。像硬度，的確是無法在相同部位進(jìn)行重復(fù)試驗的參量。但是，在這里標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的硬度值均勻性在生產(chǎn)、出廠檢驗和計量檢定幾個過程中是經(jīng)過嚴(yán)格篩選了的，它的硬度值盡管各處是有差異的，但是這個差異對于硬度測量儀器而言是小巫見大巫，可以忽略不計，我們?nèi)匀豢醋鳛闃?biāo)準(zhǔn)硬度塊的硬度值處處一樣。就像量塊的長度，并不是處處一樣，但是對于游標(biāo)卡尺的重復(fù)性考核而言，這一點點差異是微不足道的，我們?nèi)匀徽J(rèn)為量塊的長度處處一樣。

對硬度計的檢定，用標(biāo)準(zhǔn)硬度塊去測量其重復(fù)性；對天平的檢定用標(biāo)準(zhǔn)砝碼測量其重復(fù)性；等等雖然方法不完全等同，但最后考察的結(jié)果是一致的。

硬度塊的均勻性并非您所說的那樣可以忽略不計，尤其是對于標(biāo)準(zhǔn)硬度計來說，標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的均勻性往往要大于標(biāo)準(zhǔn)硬度計的重復(fù)性。所以，在評定標(biāo)準(zhǔn)裝置復(fù)現(xiàn)量值的不確定度時，重復(fù)性是主要貢獻(xiàn)分量，所占比重也最大。而重復(fù)性的主要來源，硬度塊的均勻性占了很大比重。因此，對標(biāo)準(zhǔn)硬度計的重復(fù)性考核時，只能在標(biāo)準(zhǔn)硬度塊工作面的局部小范圍內(nèi)進(jìn)行測試，將其均勻性的影響降至最低。
       另外樓上(10樓)所說的情況中，標(biāo)準(zhǔn)硬度塊和標(biāo)準(zhǔn)砝碼雖然都是標(biāo)準(zhǔn)，但測量的方法和屬性是不同的。砝碼這種物質(zhì)在重復(fù)性條件下短時間內(nèi)一般認(rèn)為其質(zhì)量是很穩(wěn)定的，不會發(fā)生變化。其短期穩(wěn)定性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于天平的重復(fù)性。標(biāo)準(zhǔn)硬度塊是測量不同部位的硬度值，與它還是有區(qū)別的。就如同測量標(biāo)準(zhǔn)砝碼不同部位的密度一樣。

[ 本帖最后由 路云 于 2009-3-18 21:31 編輯 ]

這個是附注，對于理解還是有幫助的
注：

1． 這些條件稱為重復(fù)性條件。

2． 重復(fù)性條件包括：相同的測量程序；相同的觀測者；在相同的條件下使用相同的測量儀器；相同地點；在短時間內(nèi)重復(fù)測量。

3． 重復(fù)性可以用測量結(jié)果的分散性定量地表示。

“鋼棒直徑”這一個被測量，的穩(wěn)定性重復(fù)性大于卡尺的重復(fù)性，所以卡尺是不能檢測到鋼棒直徑重復(fù)性，必須找一個儀器的穩(wěn)定性重復(fù)性是鋼棒直徑這一個被測量的穩(wěn)定性重復(fù)性的3倍才可以，現(xiàn)在人類還沒有發(fā)明該種儀器，所以你的例子卡尺是穩(wěn)定性重復(fù)性不符合JJF1001 的對儀器檢定被測量要求

這個是附注，對于理解還是有幫助的注：
1． 這些條件稱為重復(fù)性條件。
2． 重復(fù)性條件包括：相同的測量程序；相同的觀測者；在相同的條件下使用相同的測量儀器；相同地點；在短時間內(nèi)重復(fù)測量。
3． 重復(fù)性可以用測量結(jié)果的分散性定量地表示。
youhaoabc 發(fā)表于 2009-7-13 13:52

重復(fù)性條件相對來說比較好實現(xiàn)，重復(fù)性試驗當(dāng)然要在上述條件下進(jìn)行。但還有一項最為關(guān)鍵的是：要在短時間內(nèi)對一個具有穩(wěn)定量值的被測量進(jìn)行測量。從這一點來說，對于那些要進(jìn)行破壞性試驗才能得到測量結(jié)果的參數(shù)(如：硬度)，也就是說不能對同一部位的量值進(jìn)行重復(fù)測量。在這種情況下，短時間內(nèi)測量結(jié)果的變化就不完全是測量儀器的重復(fù)性所致，它還包括了被測對象量值的均勻性。

硬度塊的均勻性并非您所說的那樣可以忽略不計，尤其是對于標(biāo)準(zhǔn)硬度計來說，標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的均勻性往往要大于標(biāo) ...
路云 發(fā)表于 2009-3-17 07:02

    你說的非常對。以布氏硬度為例，GB231.3-2002《標(biāo)準(zhǔn)硬度塊標(biāo)定》規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的不均勻度的最大允許值根據(jù)壓痕的大小由1%～2%。而JJG150-2005規(guī)定布氏硬度計的示值重復(fù)性根據(jù)硬度值大小為2.5%～3.5%。硬度計示值重復(fù)性是硬度塊示值均勻性的大約兩倍，硬度塊的均勻性的確占了硬度計重復(fù)性很大比重。因此對硬度計的重復(fù)性考核時，在標(biāo)準(zhǔn)硬度塊工作面的局部小范圍內(nèi)進(jìn)行測試，將其均勻性的影響降至最低也是重要的技術(shù)措施之一。

回復(fù) 13# 規(guī)矩灣錦苑
      在我國，布氏硬度塊的標(biāo)定或檢定并不是依據(jù)GB/T231.3—2002《布氏硬度試驗 第3部分：標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的標(biāo)定》，而是依據(jù)JJG147—2005《標(biāo)準(zhǔn)金屬布氏硬度塊檢定規(guī)程》。規(guī)程中對布氏硬度塊均勻性的要求并不是依據(jù)壓痕的大小，而是依據(jù)硬度值的高低來規(guī)定的，大小由2.0%～3.0%。而JJG150—2005《金屬布氏硬度計檢定規(guī)程》也是依據(jù)硬度值的高低來規(guī)定布氏硬度計的示值重復(fù)性，大小為2.5%～3.5%，兩者不到1倍的關(guān)系。

回復(fù) 14# 路云


    這樣我們就發(fā)現(xiàn)了兩個問題：
　　1.GB我們稱為國家標(biāo)準(zhǔn)，JJG我們可以稱為專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的均勻性規(guī)定GB231.3-2002和JJG147—2005發(fā)生了矛盾，一個規(guī)定為1%～2%。而另一個規(guī)定為2.0%～3.0%，發(fā)生糾紛時應(yīng)該以國家標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)還是以專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)呢？
　　2.關(guān)于重復(fù)性、不均勻性、示值誤差之間的關(guān)系（以下例子暫不考慮測量人員、測量環(huán)境等帶來的不確定度分量）
　　以125mm卡尺檢定為例，檢定規(guī)程規(guī)定最大示值誤差為±0.02mm。量塊兩個工作面的距離在各個局部區(qū)域是不一樣的，稱為量塊尺寸的不均勻性，這個不均勻性相對卡尺示值誤差太小，其對檢定結(jié)果帶來的不確定度分量也就忽略不計了，評定檢定結(jié)果的不確定度，我們只考慮量塊中心長度的示值誤差帶來的不確定度分量就足夠了，就可以了。用卡尺對同一尺寸量塊多次測量，可以計算出檢定過程的重復(fù)性引入的不確定度分量。量塊中心長度示值誤差帶來的不確定度分量和重復(fù)性引入的不確定度分量合成就是檢定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。
　　對布氏硬度計的檢定，JJG150規(guī)定最大示值誤差±（2～3）%，示值重復(fù)性≤（2.5～3.5）%。標(biāo)準(zhǔn)硬度塊不均勻性（2.0～3.0）％，標(biāo)準(zhǔn)硬度塊沒有示值誤差，這個不均勻性就是標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的示值誤差，而且是示值誤差的全寬（由最大示值減最小示值與約定真值平均值的比計算得到，無正負(fù)號），不像量塊的示值誤差是半寬（量塊的檢定結(jié)果與約定真值標(biāo)準(zhǔn)塊的長度之差得到，有正負(fù)號）。然后用硬度計多次測量同一標(biāo)準(zhǔn)硬度塊，可以得到重復(fù)性引入的不確定度分量，這個重復(fù)性引入的不確定度分量與標(biāo)準(zhǔn)硬度塊“示值誤差”引入的不確定度分量合成，就是硬度計檢定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。這樣我們就得到了與卡尺檢定相同的理解。
　　因此，千萬不要把JJG150中說的硬度計示值重復(fù)性與JJG147說的標(biāo)準(zhǔn)硬度塊均勻度相混淆，盡管計算方法似乎完全相同，但是含義卻完全不同。前者的確是重復(fù)性的概念，盡管沒有使用標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。后者卻是相對示值誤差的概念，盡管使用了示值誤差的全寬。由JJF1033－2008可知，計量標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性考核時，并沒有過高要求，如果沒有明確規(guī)定重復(fù)性指標(biāo)，只要“滿足檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定度要求”就可以了，可以認(rèn)為只要重復(fù)性不超過示值誤差的半寬也就可以了。因此規(guī)定硬度計的示值誤差是±(2～3)%，示值重復(fù)性≤(2.5～3.5)%也還算基本合理。但是JJG147規(guī)定檢定硬度計的標(biāo)準(zhǔn)器（標(biāo)準(zhǔn)硬度塊）示值誤差（不均勻性）也為〔（2.0～3.0）%〕/2＝±(1.0～1.5)%，似乎按三分之一原則要求稍微欠缺了點，GB231.3規(guī)定〔(1～2)%〕/2＝±（0.5～1）%是硬度計示值誤差的1/3～1/4應(yīng)該更為合理。

真的學(xué)習(xí)了，很有感覺的

我不是搞計量的，我是這樣理解重復(fù)性的

比如我測試考核一只溫度傳感器的重復(fù)性好壞，
首先，我得規(guī)劃幾個測試點，比如0℃、50℃、100℃、150℃、200℃
其次，我得規(guī)定好正方向和反方向
再者，我得規(guī)定好升/降溫速度、穩(wěn)定時間
然后，我使用同一個高低溫試驗箱，采用同一塊標(biāo)準(zhǔn)溫度計，對被檢溫度傳感器，按上述規(guī)定進(jìn)行循環(huán)測試
最后，我根據(jù)測試數(shù)據(jù)，得到的測試結(jié)論，例如：

       在“升溫_50℃”時，溫度傳感器的測量重復(fù)性最大誤差為。。。最小誤差為。。。常見值為。。。
       在“降溫_100℃”時，溫度傳感器的測量重復(fù)性最大誤差為。。。最小誤差為。。。常見值為。。。
       。。。。。。
       。。。。。。
       。。。。。。

回復(fù) 18# LLLWWW


    重復(fù)性就是樓主引用的JJF1001中的定義：“在相同測量條件下，對同一被測量進(jìn)行連續(xù)多次重復(fù)測量所得結(jié)果之間的一致性。”，你說的這些內(nèi)容就是解決“相同條件”這個要求的內(nèi)容，是獲得重復(fù)性的必要條件之一。還有一個必要條件是“連續(xù)多次重復(fù)測量”，一個循環(huán)測量不能稱之為連續(xù)多次測量，只有進(jìn)行多個循環(huán)測試后，才能得到重復(fù)性。

重復(fù)性可以用測量結(jié)果的分散性定量地表示

回復(fù) 15# 規(guī)矩灣錦苑

關(guān)于布氏硬度計的示值重復(fù)性與布氏硬度塊的均勻性的要求，存在著兩個標(biāo)準(zhǔn)版本，一個是國家推薦標(biāo)準(zhǔn)GB/T 231.2—2002《金屬布氏硬度試驗 第2部分：硬度計的檢驗與校準(zhǔn)》和GB/T 231.3—2002《金屬布氏硬度試驗 第3部分：標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的標(biāo)定》；另一個是計量領(lǐng)域所實施的JJG 150—2005《金屬布氏硬度計檢定規(guī)程》和JJG 147—2005《標(biāo)準(zhǔn)金屬布氏硬度塊檢定規(guī)程》。兩者在示值重復(fù)性和均勻性的表達(dá)形式上是不同的，GB/T是用壓痕直徑的大小差來表示，JJG是用硬度值的大小差來表示的，兩者沒有簡單的可比性。

按照GB/T的規(guī)定：硬度計的示值誤差為2%～3%(相對于硬度值)，示值重復(fù)性為2.0%～3.0%(相對于壓痕直徑)，硬度塊的不均勻性為1.0%～2.0%(相對于壓痕直徑)；

按照J(rèn)JG的規(guī)定：硬度計的示值誤差為2%～3%(相對于硬度值)，示值重復(fù)性為2.5%～3.5%(相對于硬度值)，硬度塊的不均勻性為2.0%～3.0%(相對于硬度值)。

從上面的比較可以看出，以硬度值來表示的范圍要更寬。我將布氏硬度的表達(dá)式進(jìn)行了推導(dǎo)，得出了壓痕直徑的變化與硬度值變化的關(guān)系為(ΔH/H)=-2(Δd/d)，即硬度值的相對誤差是壓痕直徑相對誤差的負(fù)兩倍。這么看來JJG的要求盡管數(shù)字比GB/T大，實際上要求還更嚴(yán)。

JJF1001—1998中對“重復(fù)性”的定義為：“在相同測量條件下，對同一被測量進(jìn)行連續(xù)多次重復(fù)測量所得結(jié)果之 ...
路云 發(fā)表于 2009/3/5 22:17

    同一測量量就是指同一處直徑啦，你沒搞懂概念，按你的理解的話那不同的被測量該如何理解啊

回復(fù) 21# 五七一二

按照J(rèn)JF1001—1998《通用計量術(shù)語及定義》第3.1條“量”的定義是“現(xiàn)象、物體或物質(zhì)可定性區(qū)別和定量確定的屬性。”在該條的注1也進(jìn)行了說明：“量”可指一般意義的量或特定量。一般意義的量如長度、時間、質(zhì)量、溫度、電阻等；特定量如某根棒的長度、某根導(dǎo)線的電阻等。

第4.7條“被測量”的定義是“作為被測對象的特定量。”并在后面加了注：對被測量的詳細(xì)描述，可要求包括對其他有關(guān)量(如時間、溫度和壓力)做出說明。

從以上定義看，“某鋼棒的直徑”可以認(rèn)為是同一“被測量”了，只是沒有對該被測量的限制條件進(jìn)行詳細(xì)的說明而已。“某鋼棒”是被測對象，“直徑”是特定的量(不是“長度”，也不是“硬度”)。“直徑”和“長度”屬于“同類量”。“鋼棒A的長度”和“鋼棒A的直徑”就屬于不同的被測量。同理，“鋼棒A的直徑”和“鋼棒B的直徑”也屬于不同的被測量。我們平時在重復(fù)性條件下對所選擇的“被測量”進(jìn)行測量，不一定都能得到唯一的量值。測量結(jié)果的分散性不僅包括測量器具(或測量標(biāo)準(zhǔn))的重復(fù)性，有時還包括了被測量的短期不穩(wěn)定性(或均勻性)。對于那些性能穩(wěn)定的被測量(如砝碼的質(zhì)量)來說，測量結(jié)果的分散性基本上可以認(rèn)為是測量器具(或測量標(biāo)準(zhǔn))的重復(fù)性所致。另外一些是可以通過增加限制條件來獲得唯一量值的被測量(如某鋼棒某截面某方向的直徑)。還有一些是無法通過限制條件來獲得唯一量值的被測量(如金屬材料的硬度)，這些被測量的值往往是要通過破壞性試驗才能獲得。我發(fā)帖的目的是要提醒廣大量友，在進(jìn)行重復(fù)性試驗時遇到這類情況，應(yīng)充分考慮被測量的不穩(wěn)定對試驗結(jié)果所帶來的影響，應(yīng)將其影響程度降至最低。

學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)

JJF1001對重復(fù)性給出的定義是充分的、必要的、完善的，正確的。

破壞性的試驗是不是無法評估重復(fù)性？